Gear 的技術優勢_GEAR

在上一篇文章中，我們介紹了新推出的Polkadot/Kusama平行鏈——Gear，它擁有最先進的智能合約引擎，還介紹了Gear的使命、主要功能和團隊成員。

現在，讓我們深入了解GEAR突破性技術的關鍵優勢。

摘要

Gear關鍵的技術創新在于其新穎的跨合約通信方式。Gear使用Actor通信模型和WebAssemblyVM，支持并行處理，并具有速度快、成本低的優勢。

事實證明，WebAssemblyVM比任何其他方案運行速度都要快。使用WebAssembly可以讓GEAR的智能合約直接編譯成機器碼，運行速度媲美原生。更快的速度意味著更低的交易成本和更高的效率。

背景

我們可以看一看基本原理和組成部件，通過了解背景知識，更好地了解Gear的技術。

同其他區塊鏈系統一樣，Gear也維護分布式狀態。運行時代碼將被編譯成WebAssembly并成為區塊鏈存儲狀態的一部分。

推出穩定幣后PayPal股價盤中上漲近3%:金色財經報道，在PayPal宣布推出與美元掛鉤的穩定幣，成為首個進軍加密貨幣領域的在線支付巨頭后，PayPal股價盤中上漲2.54%，現報64.34美元，從其三個月低點回升。

金色財經曾報道，該穩定幣名為PayPal USD (PYUSD)，由美元存款、美國國債和現金等價物支持，旨在維持1美元的價值。據彭博社報道，PayPal首席執行官Dan Schulman希望讓加密貨幣成為“整體支付基礎設施的一部分” 。[2023/8/8 21:30:29]

存儲狀態包括以下部分：

程序和內存

消息隊列

賬戶

程序和內存

程序代碼存儲為不可變的Wasmblob，每個程序都有固定數量的獨立內存，這些內存在程序初始化時被預留，并在消息處理期間保持不變。程序只能在自己的內存空間內讀寫，不能訪問其他程序的內存空間。

Riccardo Puglisi：SVB刪除/暫停了Twitter帳戶:金色財經報道，據經濟學家Riccardo Puglisi發文表示，“SVB刪除/暫停了他的Twitter帳戶@svb_financial。”[2023/3/14 13:01:47]

程序可以從Gear實例提供的內存池中分配到更多內存。程序以64KB為單位分配自身所需的內存。每個分配的內存塊分散存儲在分布式數據庫后端，但在運行時中，Gear節點構造連續的運行時內存，并允許程序在其上運行而無需重載。

消息隊列

Gear實例持有一個全局消息隊列。使用Gear節點，用戶可以向特定程序發送包含一條或多條消息的交易。這些消息將填充消息隊列。在區塊構造過程中，消息將被移出隊列并被路由到特定程序。

賬戶

對于公共網絡，防御DoS攻擊常常在交易處理時支付gas/fee。Gear提供了一個Balance模塊，允許存儲用戶和程序余額，并支付交易費用。

美財長耶倫：監管層對硅谷銀行案的關切重點是保護儲戶而非投資者:3月13日消息，美國財政部長耶倫表示，監管機構整個周末都在為解決硅谷銀行倒閉案而努力，最重要是保護儲戶，而非救助投資者。但她拒絕透露潛在解決方案的細節。耶倫還表示，金融危機期間，系統重要性銀行的投資者和所有者獲得了救助，現在我們不會再這么做了，一直以來我們進行的改革也意味著我們不會這么做。我們關切的是儲戶，我們將專注于滿足他們的需求。[2023/3/13 12:59:02]

常規余額轉移是在Substrate的Balances模塊中進行的。余額在用戶、程序和驗證者帳戶之間轉移。

除了常規余額轉移外，Gear網絡還定義了gasbalance轉移，用于獎勵驗證者節點的工作，并保護網絡免受DoS攻擊。

狀態轉換

每個系統都遵循系統狀態演化所依據的規則。當網絡處理新的輸入數據時，狀態將根據狀態轉移規則前進。這些輸入數據被打包在稱為交易的原子粒度的信息中。

趙長鵬：加密行業的人應該關注技術的基本面而不是該領域的資金:金色財經報道，幣安首席執行官趙長鵬周三在世界經濟論壇年會上表示，加密行業的人應該關注加密技術的基本面，而不是被該領域的資金分散注意力。趙長鵬重申他的信念，即加密貨幣作為一種新的違約支付系統的發展必須是漸進的，技術背后的概念不會被抹去。[2023/1/19 11:20:05]

Gear節點維護并同步包含所有新交易的交易池。當任何節點接收到交易時，該節點將交易傳播到所有連接的節點。

當Gear驗證節點生成新塊時，池中的一些交易將合并到一個塊中，網絡將通過該塊進行狀態轉換。上一個區塊中未打包的交易將留在池中，直到生成下一個區塊。

Gear支持以下交易類型：

創建程序

發送消息

退出消息隊列退出多條消息，運行相關程序）

余額轉移

歐洲央行高管擔心該機構尚不具備監管數字資產的能力:7月27日消息，歐洲央行監管機構擔心其將如何執行預計將于2025年生效的新加密規則。歐洲央行管理局主席José Manuel Campa表示，該機構尚不具備監管數字資產的能力，其中一個主要問題是雇用和留住所需的專業人員，因為這對加密人才的需求很高。

Campa稱，歐洲央行對執行其新權力的后勤規劃感到擔憂，因為直到2025年臨近時，它才知道自己將監管哪些加密貨幣。Campa還表示：“我更擔心的是確保我們已經確定的風險是否能夠正確地管理。如果我們沒有做得像我們應該做的那樣好，我們將不得不承擔后果。（英國金融時報）[2022/7/27 2:41:10]

Actor通信模型

并發系統的主要挑戰之一是并發控制。它定義了不同程序之間正確的通信順序，并協調共享資源的訪問。潛在問題包括競爭條件、死鎖和資源匱乏。

并發計算系統可分為兩類通信模式：

共享內存通信——并發程序通過更改共享內存位置的內容進行通信。

消息傳遞通信——通過消息交換進行并發程序通信。消息傳遞并發比共享內存并發更容易理解。它通常被認為是一種更穩健的并發編程形式。

通常，消息傳遞并發比共享內存具有更好的性能。在消息傳遞系統中，每個進程的內存開銷和任務切換開銷更低。

有很多數學理論可以用來理解消息傳遞系統，包括Actor模型。

對于進程間通信，Gear使用Actor模型。Actor模型越來越流行，通常作為先進的語言概念，現在許多新的編程語言都在使用它。Actor模型的原理是程序從不共享任何狀態，只是在彼此之間交換信息。

雖然在一個通常的Actor模型中，消息順序沒有任何保證，但Gear額外保證了兩個特定程序之間的消息順序保持不變。

使用Actor模型可以使我們在程序邏輯中實現基于Actor的并發性。這樣我們就可以利用各種語言結構進行異步編程。

與類不同，actor一次只允許一個任務訪問其可變狀態，這使得多個任務中的代碼可以安全地與同一個actor實例交互。

異步函數大大簡化并發管理，但它們無法處理死鎖或狀態損壞的情況。為了避免死鎖或狀態損壞，異步函數應該避免調用可能阻塞其線程的函數。為了實現這一點，我們選擇使用await表達式。

目前，典型的智能合約代碼中缺乏對async/await模式的支持，這給智能合約開發人員造成了很多問題。實際上，通過添加手工函數，在智能合約程序流中實現更好的控制是可能的。但是合約中許多函數的問題在于，人們很容易混淆，應該在合約生命周期中的哪個階段調用哪個函數。

Gear為程序提供通用的async/await語法。這大大簡化開發和測試過程，降低智能合約開發中出錯的可能性。如果程序邏輯需要，GearAPI還支持同步消息。

內存并行性

每個程序的獨立內存空間允許在Gear節點上進行并行化消息處理。并行處理流的數量等于CPU內核數。每個流將處理用于一組已定義程序的消息。它與從其他程序或外部發送的消息有關。

Gear引擎使用運行時定義的流的數量，這個數量等于驗證者機器上的CPU內核數，將目標程序的總量除以流數，并為每個流創建一個消息池。

程序被分配到獨立的流中，每條消息都出現在其目標程序的流中。因此，發往特定程序的所有消息都會出現在一個處理流中。

在每個周期中，一個目標程序可以有多條消息，一個流將處理許多程序的消息。消息處理后，每個流的一組新消息將被添加到消息隊列中，然后循環重復。消息處理過程中，生成的結果消息通常被發送到另一個地址。

WebAssemblyVM

Gear在底層使用WebAssembly。任何Gear程序都采用WebAssembly格式。WebAssembly是用于部署程序的代碼格式。在Gear上下文中，任何智能合約都是一個WebAssembly程序。

WebAssembly具有以下優點：

卓越的原生速度。因為它將程序代碼轉換為實際的硬件指令。更高的速度意味著更高的效率和更低的交易成本。

便攜性。它可以在任何硬件上運行。

安全性。經過正確驗證的WebAssembly程序不能離開沙箱(由規范保證)。

WebAssembly能夠成為一項引人注目的全球性行業技術有以下原因：

由該領域的所有主要競爭者合作設計和實施

設計和發布采用完整的數學和機器形式驗證

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關于GearFans

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來源：金色財經

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